CN204477267U - 扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种工程机械行业多种型号平地机刀体回转驱动用的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱。包括箱体、蜗杆、蜗轮以及驱动齿轮轴；驱动齿轮轴上套有与蜗轮连接内外齿；蜗轮与内外齿同轴安装，蜗轮内圈与内外齿外圈之间连接有摩擦片组；在摩擦片组上方设置有压盘，压盘上方设置有微量调节器和调节定位套；微量调节器安装在调节定位套上，在调节定位套下端和压盘上端之间连接有弹簧；驱动齿轮轴伸出箱体的一端与箱体之间设有密封用浮封环组。其优点在于：蜗轮箱输出口动静件间的密封可靠有效；摩擦片组摩擦力的大小决定输出扭矩的大小并能够通过微量调节器实现定量调节；微量调节器中的棘轮、棘爪机构能够有效防止棘轮退让引起输出扭矩降低。

Description

扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱

技术领域

本实用新型涉及一种蜗轮箱，具体涉及工程机械行业多种型号平地机刀体回转驱动用的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱。

背景技术

在工程机械行业，蜗轮箱是平地机回转系统动力传递的核心部件。目前国内平地机使用的蜗轮箱皆系采用蜗轮蜗杆啮合带动蜗轮心部的齿轮轴驱动或阻尼回转齿圈的转动，在平地机作业时，由于地面状况复杂多变，因此平地机刀片经常受到不可预见性的冲击载荷作用，造成瞬间过载载荷的产生，其通过回转大齿圈作用到蜗轮箱上，经常造成蜗轮箱早期损坏（断齿、蜗轮蜗杆损伤、漏油、底脚断裂等）。开发一种具有过载保护且能够进行力矩调节的蜗轮箱势在必行。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，包括箱体、安装在箱体内的蜗杆、蜗轮以及由蜗轮间接带动的驱动齿轮轴；所述驱动齿轮轴上套有与蜗轮连接内外齿；所述蜗轮与内外齿同轴安装，蜗轮内圈与内外齿外圈之间连接有摩擦片组；在所述摩擦片组上方设置有压盘，压盘上方设置有微量调节器和调节定位套；所述调节定位套套装在驱动齿轮轴位于箱体内的一端，微量调节器安装在调节定位套上，在调节定位套下端和压盘上端之间连接有弹簧；所述驱动齿轮轴伸出箱体的一端与箱体之间设有密封用浮封环组。

其进一步是：所述摩擦片组的数个上片外花键齿与蜗轮内花键齿啮合，数个下片内花键齿与内外齿的外花键齿啮合，内外齿的内花键齿与驱动齿轮轴的外花键齿啮合。

所述的压盘压在摩擦片组上，压盘呈圆环状，与摩擦片组同轴心安装；所述弹簧是蝶形弹簧，共设有多组，多组蝶形弹簧在压盘同一圆周上均匀分布。

所述微量调节器包括安装在调节定位套上的棘轮和棘爪；在所述棘爪后端连接有一个用于将棘爪前端推向棘轮的小弹簧。

所述棘轮整体呈圆柱状，棘轮上靠下位置设有周向式台肩；所述调节定位套呈圆盘状，调节定位套上开有轴向的通孔，所述棘轮上端以螺纹方式连接插入上述通孔内，棘轮上端圆柱表面还开有周向均布的多条轴向沟槽；在调节定位套上还开有连通棘轮上端的径向孔，所述棘爪放置在上述径向孔内，小弹簧放置在棘爪后端，棘爪前端保证能插入棘轮轴向沟槽内；在所述调节定位套上表面通过螺栓固定有盖板。

所述弹簧套在棘轮下端，弹簧上端抵在棘轮上的台肩上，弹簧下端抵住压盘；所述压盘呈圆环状，压盘上表面开有一圈沉槽，棘轮进入压盘沉槽内。

所述驱动齿轮轴外端和箱体之间设有一个安装在驱动齿轮轴上的承接盘；在箱体和承接盘的相接表面共同开有一圈以驱动齿轮轴为轴心的沉槽；在所述沉槽内安装有2组钢圈，在2组钢圈外表面与箱体和承接盘之间各装有一个O型圈。

在所述箱体和承接盘之间安装有垫；在所述驱动齿轮轴外端和箱体之间安装有贴在驱动齿轮轴上的套。

所述驱动齿轮轴为整体式，啮合齿为少齿、大模数渐开线齿形。

本实用新型输出扭矩是通过蜗杆→蜗轮→摩擦片组→内外齿→驱动齿轮轴→平地机回转大齿圈→平地机刀体的传递实现回转。其优点在于：1.巧妙的浮封环组设计应用使蜗轮箱输出口动静件间的密封可靠有效；2.摩擦片组摩擦力的大小决定输出扭矩的大小并能够通过微量调节器实现定量调节；3.蜗轮、摩擦片、内外齿、驱动齿轮轴间花键齿的设计使动力传递可靠，且装、拆方便；4.蝶形弹簧的多组均匀分布使摩擦片组间产生均衡摩擦力，且调节容易；5.微量调节器中的棘轮、棘爪机构能够有效防止棘轮退让引起输出扭矩降低；6通过棘轮扭矩——驱动齿轮轴输出扭矩关系曲线，使平地机在施工现场调节棘轮扭矩即可定量恢复蜗轮箱的额定输出扭矩成为现实；7.蜗轮箱使用寿命显著提高。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中微量调节器处的结构示意图；

图3是弹簧均布结构示意图；

图4是图3中A-A向视图；

图5是摩擦片组处的啮合结构示意图；

图6是整体驱动齿轮轴结构示意图；

图7是图6中右视图：

图8是浮封环组结构示意图；

图9是棘轮扭矩——驱动齿轮轴最大输出扭矩关系曲线。

图中：1.浮封环组、2.箱体、3.蜗杆、4.蜗轮、5.驱动齿轮轴、6.内外齿、7.垫板、8.摩擦片组、9.压盘、10.弹簧、11.微量调节器、12.调节定位套、1101.棘轮、1102.棘爪、1103.小弹簧、1104.盖板、1105.螺栓、101.钢圈、102.O型圈、103.承接盘、104.垫、105.套。

具体实施方式

以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，包括箱体2、安装在箱体2内的蜗杆3、蜗轮4以及由蜗轮4间接带动的驱动齿轮轴5；驱动齿轮轴5上套有与蜗轮4连接内外齿6；蜗轮4与内外齿6同轴安装，蜗轮4内圈与内外齿6外圈之间连接有摩擦片组8；在摩擦片组8上方设置有压盘9，压盘9上方设置有微量调节器11和调节定位套12；调节定位套12套装在驱动齿轮轴5位于箱体2内的一端，微量调节器11安装在调节定位套12上，在调节定位套12下端和压盘9上端之间连接有弹簧10；驱动齿轮轴5伸出箱体2的一端与箱体2之间设有密封用浮封环组1。

如图1和图5所示，摩擦片组8的数个上片外花键齿与蜗轮内花键齿啮合，数个下片内花键齿与内外齿6的外花键齿啮合，内外齿6的内花键齿与驱动齿轮轴5的外花键齿啮合。当外部冲击扭矩大于调定的设定扭矩时，摩擦片组间相互滑转，从而缓解冲击，避免平地机刀片、蜗轮箱蜗轮蜗杆等重要部件的损坏。

如图1、图3和图4所示，压盘9压在摩擦片组8上，压盘9呈圆环状，与摩擦片组8同轴心安装；弹簧10是蝶形弹簧，共设有多组，多组蝶形弹簧在压盘9同一圆周上均匀分布，使压盘平衡受力，从而使摩擦片组间产生均衡摩擦力，蝶形弹簧变形量的大小用微量调节器中的棘轮调节进行调节。

如图1和图2所示，微量调节器11包括安装在调节定位套12上的棘轮1101和棘爪1102；在棘爪1102后端连接有一个用于将棘爪1102前端推向棘轮1101的小弹簧1103。棘轮1101整体呈圆柱状，棘轮1101上靠下位置设有周向式台肩；调节定位套12呈圆盘状，调节定位套12上开有轴向的通孔，棘轮1101上端以螺纹方式连接插入上述通孔内，棘轮1101上端圆柱表面还开有周向均布的多条轴向沟槽；在调节定位套12上还开有连通棘轮1101上端的径向孔，棘爪1102放置在上述径向孔内，小弹簧1103放置在棘爪1102后端，棘爪1102前端保证能插入棘轮1101轴向沟槽内；在调节定位套12上表面通过螺栓1105固定有盖板1104。棘轮设计采用细牙螺纹和周向均布多条沟槽相结合，在轴向进给时实现微量进给，从而保证压紧力微量调节，又通过安装在压盘中的棘爪锁定实现压紧力的持续保持不变。弹簧10套在棘轮1101下端，弹簧10上端抵在棘轮1101上的台肩上，弹簧10下端抵住压盘9；压盘9呈圆环状，压盘9上表面开有一圈沉槽，棘轮1101进入压盘9沉槽内。

如图1和图8所示，密封用浮封环组1包括安装在驱动齿轮轴5外端和箱体2之间的套在驱动齿轮轴5上的承接盘103；在箱体2和承接盘103的相接表面共同开有一圈以驱动齿轮轴5为轴心的沉槽；在沉槽内安装有2组钢圈101，在2组钢圈101外表面与箱体2和承接盘103之间各装有一个O型圈102。在箱体2和承接盘103之间安装有垫104；在驱动齿轮轴5外端和箱体2之间安装有贴在驱动齿轮轴5上的套105。浮封环组1能实现箱体与旋转的驱动齿轮轴间的动态密封。

如图1、图6和图7所示，驱动齿轮轴5为整体式，啮合齿为少齿、大模数渐开线齿形。此设计提高了蜗轮箱输出承载能力和啮合精度，增加啮合齿的抗弯、抗冲击能力，避免使用过程中轴颈和齿部断裂现象发生。

如图9所示，通过扭矩测定实验机对不同微量调节器中棘轮扭矩对应驱动齿轮轴输出扭矩值的测定绘制出了棘轮扭矩对应驱动齿轮轴输出扭矩关系曲线，在平地机使用过程中，因棘轮蠕变或碟形弹簧形变引起的摩擦片组压力降低，从而造成输出扭矩减小，不能达到使用要求时，可根据该曲线，在施工现场调节棘轮扭矩即可定量恢复蜗轮箱的额定输出扭矩。具体是根据棘轮扭矩——驱动齿轮轴扭矩关系曲线，用力矩扳手简单地调节棘轮至一定扭矩时即可获得定量输出扭矩，无需试验台测定。

工作过程：按照图示位置将各零部件安装完成后，把蜗轮箱吊装到力矩试验机上，用力矩扳手调节微量调节器中棘轮，使预设扭矩达到蜗轮箱额定输出扭矩后，盖上上封盖即完成蜗轮箱的装配。当外部冲击扭矩大于离合器额定输出扭矩时，离合器摩擦片间产生滑转，从而避免对蜗轮、驱动齿等零部件的超负荷冲击。当使用一定时间后，由于摩擦片的磨损、棘轮的自然松弛引起额定输出扭矩降低时，只需打开上封盖，比照“棘轮扭矩——驱动齿轮轴最大输出扭矩关系曲线”，用力矩扳手将棘轮调整到对应扭矩，即可使蜗轮箱恢复到额定输出扭矩，投入正常使用。

Claims (9)

1.一种扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，包括箱体（2）、安装在箱体（2）内的蜗杆（3）、蜗轮（4）以及由蜗轮（4）间接带动的驱动齿轮轴（5）；所述驱动齿轮轴（5）上套有与蜗轮（4）连接的内外齿（6）；其特征在于：所述蜗轮（4）与内外齿（6）同轴安装，蜗轮（4）内圈与内外齿（6）外圈之间连接有摩擦片组（8）；在所述摩擦片组（8）上方设置有压盘（9），压盘（9）上方设置有微量调节器（11）和调节定位套（12）；所述调节定位套（12）套装在驱动齿轮轴（5）位于箱体（2）内的一端，微量调节器（11）安装在调节定位套（12）上，在调节定位套（12）下端和压盘（9）上端之间连接有弹簧（10）；所述驱动齿轮轴（5）伸出箱体（2）的一端与箱体（2）之间设有密封用浮封环组（1）。

2.根据权利要求1所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述摩擦片组（8）的数个上片外花键齿与蜗轮内花键齿啮合，数个下片内花键齿与内外齿（6）的外花键齿啮合，内外齿（6）的内花键齿与驱动齿轮轴（5）的外花键齿啮合。

3.根据权利要求1所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述的压盘（9）压在摩擦片组（8）上，压盘（9）呈圆环状，与摩擦片组（8）同轴心安装；所述弹簧（10）是蝶形弹簧，共设有多组，多组蝶形弹簧在压盘（9）同一圆周上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述微量调节器（11）包括安装在调节定位套（12）上的棘轮（1101）和棘爪（1102）；在所述棘爪（1102）后端连接有一个用于将棘爪（1102）前端推向棘轮（1101）的小弹簧（1103）。

5.根据权利要求4所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述棘轮（1101）整体呈圆柱状，棘轮（1101）上靠下位置设有周向式台肩；所述调节定位套（12）呈圆盘状，调节定位套（12）上开有轴向的通孔，所述棘轮（1101）上端以螺纹方式连接插入上述通孔内，棘轮（1101）上端圆柱表面还开有周向均布的多条轴向沟槽；在调节定位套（12）上还开有连通棘轮（1101）上端的径向孔，所述棘爪（1102）放置在上述径向孔内，小弹簧（1103）放置在棘爪（1102）后端，棘爪（1102）前端保证能插入棘轮（1101）轴向沟槽内；在所述调节定位套（12）上表面通过螺栓（1105）固定有盖板（1104）。

6.根据权利要求5所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述弹簧（10）套在棘轮（1101）下端，弹簧（10）上端抵在棘轮（1101）上的台肩上，弹簧（10）下端抵住压盘（9）；所述压盘（9）呈圆环状，压盘（9）上表面开有一圈沉槽，棘轮（1101）进入压盘（9）沉槽内。

7.根据权利要求1所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述驱动齿轮轴（5）外端和箱体（2）之间设有一个安装在驱动齿轮轴（5）上的承接盘（103）；在箱体（2）和承接盘（103）的相接表面共同开有一圈以驱动齿轮轴（5）为轴心的沉槽；在所述沉槽内安装有2组钢圈（101），在2组钢圈（101）外表面与箱体（2）和承接盘（103）之间各装有一个O型圈（102）。

8.根据权利要求7所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：在所述箱体（2）和承接盘（103）之间安装有垫（104）；在所述驱动齿轮轴（5）外端和箱体（2）之间安装有贴在驱动齿轮轴（5）上的套（105）。

9.根据权利要求1所述的扭矩定量可调式摩擦保护蜗轮箱，其特征在于：所述驱动齿轮轴（5）为整体式，啮合齿为少齿、大模数渐开线齿形。